硅通孔形状和填充材料对热应力的影响

为研究硅通孔(TSV)的形状和填充材料对结构热力学性能的影响,采用有限元分析方法对单个圆柱形和圆台形结构的TSV模型进行仿真分析。对于圆柱形TSV,改变通孔的深宽比或Cu填充部分半径,分析结构的热应力变化;对于圆台形TSV,改变一端半径或上下端半径比分析热应力变化。仿真分析表明,圆柱形TSV和圆台形TSV的最大热应力都出现在变形最大处,最小热应力都出现在Cu填充部分;圆柱形TSV的深宽比越大热应力越小,Cu填充部分半径越大热应力越大;圆台形TSV的上下端半径比越大热应力越大,当上下端半径同时由小变大而上下端半径比不变时,热应力先增大后减小。